La orografía del municipio es sumamente intrincada pues se encuentra completamente dentro de la Sierra Mixe,[5]​ las elevaciones son numerosas, destacando el Zempoaltépetl, que alcanza 3,280 metros sobre el nivel del mar y es la tercera montaña más elevada del estado de Oaxaca;[6]​ otra de las elevaciones destacadas es el cerro denominado La Malinche.

Lo accidentado y elevado del terreno en que se asienta el municipio hace que prácticamente no existan recursos hidráulicos en el territorio, las corrientes son estacionales y descienden de las altitudes hacia los valles, por tanto no existen corrientes notables;[7]​ todo el territorio pertenece a la Cuenca del río Papaloapan y la Región hidrológica Papaloapan.

[8]​ El clima que se registra en Asunción Cacalotepec se clasifica en dos tipos diferentes, la zona más elevada registra un clima Cálido húmedo con lluvias todo el año y la más baja un clima Cálido húmedo con abundantes lluvias en verano;[9]​ la temperatura media anual se registra entre 18 y 22 °C;[10]​ la precipitación promedio anual sigue el mismo patrón que los climas, la zona más elevada registra de 2,000 a 2,500 mm y la zona baja de 1,500 a 2,000 mm.

La cabecera municipal cuenta con un centro ceremonial al cual los y las habitantes acuden para pedir por el bien andar del municipio y sus agencias, por la cosecha, la salud, la familia, prosperidad, o para agradecer por lo otorgado o para cerrar ciclos.

El municipio se divide en siete agencias de policía, aunque únicamente tres ha sido oficialmente creadas por el Congreso de Oaxaca, siendo éstas Cerro Moneda, San Antonio Tlaxcaltepec y Zompantle; existen otras cuatro que funcionan sin estar sancionadas legalmente y son Aguatlán, Casa Grande, Campo México y Orilla del Llano.